KR20010019997A - Channel Simulator for wide bend CDMA Signal In IMT-2000 System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터에 관한 것으로, 특히 실제 동작 환경과 유사한 무선 채널의 변화, 핸드 오프(오버) 기능 구현, 기지국과 이동국간의 통화 채널 형성 및 페이딩, 간섭현상등과 같은 무선 전파 환경의 영향 등을 고려하여 유무선 접속 통화 품질을 분석할 수 있도록 하는 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a channel simulator for a wideband CDMA signal in an IMT-2000 system. In particular, the present invention relates to a change in a radio channel similar to a real operating environment, implementation of a hand-off function, communication channel formation and fading between a base station and a mobile station, and interference. The present invention relates to a channel simulator for wideband CDMA signals in an IMT-2000 system capable of analyzing wired and wireless access call quality in consideration of the influence of a radio wave environment.
도 1은 종래의 협대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터의 블록도를 도시한 것이다.Figure 1 shows a block diagram of a conventional channel simulator for narrowband CDMA signals.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 협대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터는 기지국(1)의 송신단(1a) 및 수신단(1b)과, 상기 기지국(1)의 송신단(1a)에서 출력된 출력 파워를 터미네이터(3)에 하이 파워용 로드로 터미네이트(terminate)하고, 10dB 결합도로 커플링하는 방향성 결합기(2)와, 상기 방향성 결합기(2)에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하는 제1 가변 감쇄기(Programmable Step Attenuator : 4)와, 상기 제1 가변 감쇄기(4)에서 감쇄된 전력을 이동국(MS1)에 전송하거나 상기 이동국(MS1)의 출력 전력을 역방향 채널에 제공하는 듀플렉서(5)와, 상기 듀플렉서(5)에서 제공된 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하는 가변 감쇄기(6)와, 상기 가변 감쇄기(6)에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 전력 분배기(7)와, 상기 전력 분배기(7)에서 분배된 제1 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(8)와, 상기 전력 분배기(7)에서 분배된 제2전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(9)와, AWGN (Additive White Gaussian Noise)를 생성하는 제1 잡음 발생기(12)와, 간섭신호를 발생하는 제1 간섭신호 발생기(10)와, 상기 제1 잡음 발생기(12)에서 생성된 AWGN과 상기 제1 간섭신호 발생기(10)에서 발생된 간섭신호를 합산하는 합산기(18)와, AWGN를 생성하는 제2 잡음 발생기(13)와, 간섭신호를 발생하는 제2 간섭신호 발생기(11)와, 상기 제2 잡음 발생기(13)에서 생성된 AWGN과 상기 제2 간섭신호 발생기(11)에서 발생된 간섭신호를 합산하는 합산기(19)와, 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(8)에서 페이딩된 전력과 상기 제1 잡음 발생기(12)에서 발생된 AWGN을 결합하는 제1 전력 결합기(14)와, 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(9)에서 에뮬레이팅된 전력과 상기 제2 잡음 발생기(13)에서 발생된 잡음을 결합하는 제2 전력 결합기(15)와, 상기 제1 전력 결합기(14)에서 결합된 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하여 상기 기지국(1)의 수신단(1b)에 제공하는 제3 가변 감쇄기(16)와, 상기 제2 전력 결합기(15)에서 결합된 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하여 상기 기지국(1)의 수신단(1b)에 제공하는 제4 가변 감쇄기(16)로 구성된다.As shown in Fig. 1, the conventional channel simulator for narrowband CDMA signals has a terminator for output power output from the transmitting end 1a and the receiving end 1b of the base station 1 and the transmitting end 1a of the base station 1; A directional coupler (2) terminated with a high power load (3) and coupled with a 10 dB coupling degree, and a first variable attenuator for attenuating the power coupled from the directional coupler to a predetermined level; Programmable Step Attenuator (4), a duplexer (5) for transmitting the power attenuated by the first variable attenuator (4) to the mobile station (MS1) or providing the output power of the mobile station (MS1) to a reverse channel; A variable attenuator 6 for attenuating the power provided by the duplexer 5 to a predetermined level of power, a power divider 7 for distributing the power attenuated in the variable attenuator 6 as first and second powers, and Changes in the channel of the first power distributed in the power divider 7 A first channel fading emulator (8) to emulate, a second channel fading emulator (9) to emulate a channel change in the second power distributed by the power divider (7), and an AWGN (Additive White Gaussian Noise) to generate The first noise generator 12, the first interference signal generator 10 generating the interference signal, the AWGN generated by the first noise generator 12 and the interference generated by the first interference signal generator 10. A summator 18 for summing signals, a second noise generator 13 for generating AWGN, a second interference signal generator 11 for generating an interference signal, and a second noise generator 13 An adder 19 for summing the AWGN and the interference signal generated by the second interference signal generator 11, the power faded in the first channel fading emulator 8, and the first noise generator 12. A first power combiner 14 that couples the AWGN to the second channel fading The second power combiner 15 combining the emulated power of the emulator 9 and the noise generated by the second noise generator 13 and the power coupled by the first power combiner 14 to a predetermined level. The third variable attenuator 16 provided to the receiving end 1b of the base station 1 and attenuated by the power of the second power combiner 15 and attenuated by a predetermined level of power to the base station ( And a fourth variable attenuator 16 provided to the receiving end 1b of 1).
이와 같이 구성된 종래의 협대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional narrowband CDMA signal channel simulator configured as described above will be described in detail as follows.
먼저, 기지국(1)의 송신단(1a)에서 출력된 출력 전력이 방향성 결합기(2)를 거쳐 터미네이터(3)에 고전력 로드로 터미네이트되고, 10dB 결합도로 커플링되어 제1 가변 감쇄기(4)에 제공되면, 상기 제1 가변 감쇄기(4)는 상기 방향성 결합기(2)에서 커플링된 전력을 공기중에서 이동국까지의 거리로 인해 감쇄된 전력만큼의 레벨로 감쇄하게 된다. 그 감쇄된 전력은 듀플렉서(5)를 거쳐 이동국(MS1)에 전송된다.First, the output power output from the transmitting end 1a of the base station 1 is terminated with a high power load to the terminator 3 via the directional coupler 2, coupled to a 10 dB coupling degree, and coupled to the first variable attenuator 4. If provided, the first variable attenuator 4 will attenuate the power coupled in the directional coupler 2 to a level that is attenuated due to the distance from the air to the mobile station. The attenuated power is transmitted to the mobile station MS1 via the duplexer 5.
한편, 상기 이동국(MS1)의 출력 전력은 상기 듀플렉서(5)를 거쳐 제2 가변 감쇄기(6)에 제공되고, 상기 제2 가변 감쇄기(6)는 상기 듀플렉서(5)에서 제공된 전력을 제1,제2 채널 페이딩 에뮬레이터(8),(9)로 입력 가능한 레벨의 전력으로 감쇄한다.Meanwhile, the output power of the mobile station MS1 is provided to the second variable attenuator 6 via the duplexer 5, and the second variable attenuator 6 receives the power provided from the duplexer 5. The second channel fading emulator attenuates to a level of power input to the emulators 8 and 9.
상기 가변 감쇄기(6)에서 감쇄된 전력은 전력 분배기(7)를 거쳐 제1,제2 전력으로 분배되어, 각각 제1,제2 채널 페이딩 에뮬레이터(8),(9)에 각각 제공되게 된다.The power attenuated by the variable attenuator 6 is distributed to the first and second power via the power divider 7, and provided to the first and second channel fading emulators 8 and 9, respectively.
제1 채널 페이딩 에뮬레이터(8)는 상기 전력 분배기(7)에서 분배된 제1 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하고, 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(9)는 상기 전력 분배기(7)에서 분배된 제2전력의 채널 변화를 에뮬레이션한다.A first channel fading emulator 8 emulates a channel change in the first power distributed in the power divider 7, and the second channel fading emulator 9 is a second power distributed in the power divider 7. Emulates channel changes in.
한편, 제1 AWGN 발생기(12)는 AWGN을 생성하고, 제1 간섭신호 발생기(10)는 간섭신호를 발생하며, 합산기(18)는 상기 제1 잡음 발생기(12)에서 생성된 AWGN과 상기 제1 간섭신호 발생기(10)에서 발생된 간섭신호를 합산하게 된다. 제2 AWGN 발생기(13)는 AWGN를 생성하고, 제2 간섭신호 발생기(11)는 간섭신호를 발생하며, 합산기(19)는 상기 제2 잡음 발생기(13)에서 생성된 AWGN과 상기 제2 간섭신호 발생기(11)에서 발생된 간섭신호를 합산하게 된다.On the other hand, the first AWGN generator 12 generates the AWGN, the first interference signal generator 10 generates an interference signal, the summer 18 is the AWGN generated by the first noise generator 12 and the The interference signal generated by the first interference signal generator 10 is added up. The second AWGN generator 13 generates the AWGN, the second interference signal generator 11 generates the interference signal, and the summer 19 is the AWGN generated by the second noise generator 13 and the second. The interference signals generated by the interference signal generator 11 are added up.
제1 전력 결합기(14)는 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(8)에서 에뮬레이팅된 전력과 상기 제1 AWGN 발생기(12)에서 발생된 AWGN을 결합하여 제3 가변 감쇄기(16)에 제공하고, 제2 전력 결합기(15)는 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(9)에서 에뮬레이팅된 전력과 상기 제2 잡음 발생기(13)에서 발생된 잡음을 결합하여 제4 가변 감쇄기(17)에 제공한다.The first power combiner 14 combines the power emulated in the first channel fading emulator 8 with the AWGN generated in the first AWGN generator 12 to provide to the third variable attenuator 16. The second power combiner 15 combines the power emulated by the second channel fading emulator 9 and the noise generated by the second noise generator 13 to provide it to the fourth variable attenuator 17.
상기 제3 가변 감쇄기(16)는 상기 제1 전력 결합기(14)에서 결합된 전력을 이동국에서 발사된 신호가 무선 전파 환경에 의해 감쇄된 레벨정도의 전력으로 감쇄하여 상기 기지국(1)의 수신단(1b)의 수신포트(Rx1_A)에 제공하고, 상기 제4 가변 감쇄기(16)는 상기 제2 전력 결합기(15)에서 결합된 전력을 이동국에서 발사된 신호가 무선 전파 환경에 의해 감쇄된 레벨 정도의 전력으로 감쇄하여 상기 기지국(1)에서의 수신단(1b)의 수신포트(Rx1_B)에 제공하게 되는 것이다.The third variable attenuator 16 attenuates the power coupled from the first power combiner 14 to a power equivalent to a level at which a signal emitted from a mobile station is attenuated by a radio wave environment, thereby receiving a receiver of the base station 1 ( The fourth variable attenuator 16 provides power coupled to the second power combiner 15 to a level at which the signal emitted from the mobile station is attenuated by the radio wave environment. The power is attenuated and provided to the receiving port Rx1_B of the receiving end 1b of the base station 1.
그러나, 종래의 협대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터는 현재 개발중인 차세대 이동통신인 광대역 CDMA 신호를 이용한 시스템에는 사용 주파수 및 대역폭이 맞지 않을 뿐만 아니라, 또한 단순히 한 개의 기지국과 한 개의 단말기간의 채널만을 시뮬레이션할 수 있다. 따라서, 단말기간의 이동에 따른 무선 채널의 변화 및 핸드오프 등의 기능을 시험하기란 불가능한 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 특별한 시스템을 개발하기 위해서는 시간과 인원 및 개발비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.However, the conventional channel simulator for narrowband CDMA signals does not match the frequency and bandwidth of use for a system using the wideband CDMA signal, which is currently being developed, and can also simulate only a channel between one base station and one terminal. have. Therefore, there is a problem that it is impossible to test functions such as a change in a wireless channel and a handoff according to movement between terminals. In order to develop a special system to solve this problem, there was a disadvantage that it takes time, personnel and development cost.
따라서, 본 발명의 목적은 실제 동작 환경과 유사한 무선 채널의 변화, 핸드 오프(오버) 기능 구현, 기지국과 이동국간의 통화 채널 형성 및 페이딩, 간섭현상등과 같은 무선 전파 환경의 영향 등을 고려하여 유무선 접속 통화 품질을 분석할 수 있도록 하는 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to consider the effects of wireless propagation environment such as change of radio channel similar to actual operating environment, implementation of hand off (over) function, communication channel formation and fading between base station and mobile station, interference, etc. An object of the present invention is to provide a channel simulator for wideband CDMA signals in an IMT-2000 system for analyzing access call quality.
도 1은 종래의 협대역 CDMA 신호용 시뮬레이터의 블록도.1 is a block diagram of a conventional narrowband CDMA signal simulator.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IMT-2000 시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터의 블록도.2 is a block diagram of a channel simulator for wideband CDMA signals in an IMT-2000 system according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100 : 기지국 101,104 : 제1,제2 방향성 결합기100: base station 101,104: first and second directional coupler
102,105 : 제1,제2 터미네이터 103,106 : 제1,제2 가변 감쇄기102,105: first and second terminator 103,106: first and second variable attenuator
107,112 : 제1,제2 전력 결합기 108 : 제1 채널 페이딩 에뮬레이터107,112: first and second power combiner 108: first channel fading emulator
109 : 기준신호 110 : 잡음 발생기109: reference signal 110: noise generator
111,114 : 제1,제2 전력 분배기 113 : 듀플렉서111,114: first and second power divider 113: duplexer
115-118 : 제1 내지 제4 이동국 119 : 채널 페이딩 에뮬레이터115-118: First to Fourth Mobile Stations 119: Channel Fading Emulator
120 : 제3 전력 결합기 121,123,127 : 제3,제4,제5 전력 분배기120: third power combiner 121,123,127: third, fourth, fifth power divider
122,126 : 제3,제4 가변 감쇄기 124-129 : 제5 내지 제8 가변 감쇄기122, 126: third and fourth variable attenuators 124-129: fifth to eighth variable attenuators
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터는 다수의 기지국의 송신단 및 수신단과 다수의 이동국간의 광대역 CDMA 신호용 채널을 시뮬레이팅하는 시뮬레이터에 있어서, 소정의 기지국의 송신단에서 출력된 출력 전력을 제1 터미네이터에 고전력용 로드로 터미네이트(terminate)하고, 10dB 결합도로 커플링하는 제1 방향성 결합기와, 상기 제1 방향성 결합기에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하는 제1 가변 감쇄기와, 소정의 기지국의 송신단에서 출력된 출력 전력을 제2 터미네이터에 고전력용 로드로 터미네이트하고, 10dB 결합도로 커플링하는 제2 방향성 결합기와, 상기 제2 방향성 결합기에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하는 제2 가변 감쇄기와, 상기 제1,제2 가변 감쇄기에서 각각 감쇄된 전력을 결합하는 제1 전력 결합기와, 상기 제1 전력 결합기에서 결합된 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제1 채널 페이딩 에뮬레이터와, AWGN (Additive White Gaussian Noise)을 생성하는 AWGN 발생기와, 간섭신호를 발생하는 간섭신호 발생기와, 상기 AWGN 발생기에서 생성된 AWGN과 상기 간섭신호 발생기에서 발생된 간섭신호를 합산하는 합산기와, 상기 AWGN 발생기에서 발생된 AWGN을 제1,제2 전력으로 분배하는 제1 전력 분배기와, 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기에서 분배된 제1 전력을 결합하는 제2 전력 결합기와, 상기 제2 전력 결합기에서 결합된 전력을 상기 다수의 이동국쪽으로 전송하거나 상기 다수의 이동국의 출력 전력을 상기 다수의 기지국의 수신단쪽에 제공하는 듀플렉서와, 상기 듀플렉서에서 제공된 전력을 제1 내지 제4 전력으로 분배하거나, 입력되는 제1 내지 제4 전력을 결합하여 상기 듀플렉서에 제공하는 제2 전력 분배기와, 상기 제2 전력 분배기에서 각각 분배된 제1 내지 제4 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하여 상기 다수의 이동국에 각각 제공하거나, 상기 다수의 이동국의 각각의 출력 전력을 감쇄하여 상기 제2 전력 분배기에 제공하는 제3 내지 제 6 가변 감쇄기와, 상기 듀플렉서의 출력 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제2 채널 페이딩 에뮬레이터와, 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기에서 분배된 제2 전력을 결합하는 제3 전력 결합기와, 상기 제3 전력 결합기에서 결합된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제3 전력 분배기와, 상기 제3 전력 분배기에서 분배된 제1 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하는 제7 가변 감쇄기와, 상기 제7 가변 감쇄기에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제4 전력 분배기와, 상기 제4 전력 분배기에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 소정의 기지국의 수신단에 제공하는 제8,제9 가변 감쇄기와, 상기 제3 전력 분배기에서 분배된 제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하는 제10 가변 감쇄기와, 상기 제10 가변 감쇄기에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제5 전력 분배기와, 상기 제5 전력 분배기에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 소정의 기지국의 수신단에 제공하는 제11,제12 가변 감쇄기를 포함하여 구성된다.A channel simulator for a wideband CDMA signal according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a simulator for simulating a channel for a wideband CDMA signal between a plurality of base stations and a receiving end and a plurality of mobile stations, at the transmitting end of a predetermined base station A first directional coupler for terminating the output output power to a first power terminator with a high power load and coupling at 10 dB coupling, and a first attenuated power coupled at the first directional coupler to a predetermined level A variable attenuator, a second directional coupler for terminating the output power output from the transmitting end of a predetermined base station to a second terminator with a high power load, and coupling a 10 dB coupling degree, and the power coupled at the second directional coupler. A second variable attenuator that attenuates to a predetermined level, and the power attenuated by the first and second variable attenuators, respectively A first power combiner to combine; a first channel fading emulator to emulate a channel change in power coupled at the first power combiner; an AWGN generator to generate additive white gauge noise; and an interference to generate an interference signal A signal generator, a summer for summing the AWGN generated by the AWGN generator and the interference signal generated by the interference signal generator, a first power divider for distributing the AWGN generated by the AWGN generator as first and second powers; A second power combiner that combines the emulated power in the first channel fading emulator and the first power distributed in the first power divider, and transmits the combined power to the plurality of mobile stations or to the plurality of mobile stations; A duplexer for providing an output power of a mobile station to a receiving end of the plurality of base stations, and a power provided by the duplexer A second power divider that distributes the first to fourth powers or combines input first to fourth powers to provide the duplexer; and first to fourth powers distributed by the second power divider, respectively; A third to sixth variable attenuators provided to each of the plurality of mobile stations by being attenuated by the power of the plurality of mobile stations, or attenuated by the respective output powers of the plurality of mobile stations to the second power divider, and a channel of the output power of the duplexer; A second power fading emulator emulating a change, a third power combiner combining the emulated power in the second channel fading emulator and a second power distributed in the first power divider, and coupled in the third power combiner A third power divider that distributes power to the first and second powers; and a first level of power distributed by the third power divider to a predetermined level of power. A seventh variable attenuator for attenuating, a fourth power divider for distributing the power attenuated by the seventh variable attenuator as first and second powers, and first and second powers respectively distributed in the fourth power divider An eighth and ninth variable attenuators each attenuated at a level of power and provided to a receiving end of the predetermined base station; a tenth variable attenuator for attenuating second power distributed by the third power divider to a predetermined level of power; A fifth power divider that distributes the power attenuated by the tenth variable attenuator to the first and second powers, and attenuates the first and second powers respectively distributed by the fifth power divider to a predetermined level of power; And an eleventh and twelfth variable attenuators provided to a receiving end of a predetermined base station.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터의 블록도를 도시한 것이다.2 is a block diagram of a channel simulator for wideband CDMA signals in an IMT-2000 system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터는 제1 기지국(BTS1)의 송신단(100a) 및 수신단(100b) 및 제2 기지국(BTS2)의 송신단(100b) 및 수신단(100d)을 갖는 기지국(100) 과, 상기 제1 기지국(BTS1)의 송신단(100a)에서 출력된 출력 파워를 터미네이터(102)에 하이 파워용 로드로 터미네이트(terminate)하고, 10dB 결합도로 커플링하는 제1 방향성 결합기(101)와, 상기 제1 방향성 결합기(101)에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하는 제1 가변 감쇄기(103)와, 상기 제2 기지국(BTS2)의 송신단(100b)에서 출력된 출력 파워를 터미네이터(105)에 하이 파워용 로드로 터미네이트하고, 10dB 결합도로 커플링하는 제2 방향성 결합기(104)와, 상기 제2 방향성 결합기(102)에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하는 제2 가변 감쇄기(106)와, 상기 제1,제2 가변 감쇄기(103),(106)에서 각각 감쇄된 전력을 결합하는 제1 전력 결합기(107)와, 상기 제1 전력 결합기(107)에서 결합된 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)와, AWGN (Additive White Gaussian Noise)을 생성하는 AWGN 발생기(110)와, 간섭신호를 발생하는 간섭신호 발생기(109)와, 상기 AWGN 발생기(110)에서 생성된 AWGN과 상기 간섭신호 발생기(109)에서 발생된 간섭신호를 합산하는 합산기(130)와, 상기 AWGN 발생기(110)에서 발생된 AWGN을 제1,제2 전력으로 분배하는 제1 전력 분배기(111)와, 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기(112)에서 분배된 제1 전력을 결합하는 제2 전력 결합기(112)와, 상기 제2 전력 결합기(112)에서 결합된 전력을 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)쪽으로 전송하거나 상기 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)의 출력 전력을 제1,제2 기지국(BTS1),(BTS2)의 수신단(100c),(100d)쪽에 제공하는 듀플렉서(113)와, 상기 듀플렉서(113)에서 제공된 전력을 제1 내지 제4 전력으로 분배하거나, 입력되는 제1 내지 제4 전력을 결합하여 상기 듀플렉서(113)에 제공하는 제2 전력 분배기(114)와, 상기 제2 전력 분배기(114)에서 각각 분배된 제1 내지 제4 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하여 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)에 각각 제공하거나, 상기 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)의 각각의 출력 전력을 감쇄하여 상기 제2 전력 분배기(114)에 제공하는 제3 내지 제 6 가변 감쇄기(115-118)와, 상기 듀플렉서(113)의 출력 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하는 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)와, 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기(111)에서 분배된 제2 전력을 결합하는 제3 전력 결합기(120)와, 상기 제3 전력 결합기(120)에서 결합된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제3 전력 분배기(121)와, 상기 제3 전력 분배기(121)에서 분배된 제1 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하는 제7 가변 감쇄기(122)와, 상기 제7 가변 감쇄기(122)에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제4 전력 분배기(123)와, 상기 제4 전력 분배기(123)에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 제1 기지국(BTS1)의 수신단(100c)에 제공하는 제8,제9 가변 감쇄기(124),(125)와, 상기 제3 전력 분배기(121)에서 분배된 제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하는 제10 가변 감쇄기(126)와, 상기 제10 가변 감쇄기(126)에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하는 제5 전력 분배기(127)와, 상기 제5 전력 분배기(127)에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 제2 기지국(BTS2)의 수신단(100d)에 제공하는 제11,제12 가변 감쇄기(128),(129)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the channel simulator for the wideband CDMA signal in the IMT-2000 system according to the embodiment of the present invention includes a transmitter 100a and a receiver 100b of the first base station BTS1 and a second base station BTS2. The output power output from the base station 100 having the transmitting end 100b and the receiving end 100d of the first base station BTS1 and the transmitting end 100a of the first base station BTS1 is terminated by the terminator 102 with a high power load. A first directional coupler 101 for coupling with a 10 dB coupling degree, a first variable attenuator 103 for attenuating power coupled in the first directional coupler 101 to a predetermined level, and the second base station. A second directional coupler 104 for terminating the output power output from the transmitting end 100b of the BTS2 to the terminator 105 with a high power load, and coupling with a 10 dB coupling degree, and the second directional coupler 102 A second variable attenuator for attenuating the coupled power to a predetermined level 106, a first power combiner 107 for combining the power attenuated in the first and second variable attenuators 103 and 106, and a channel of the power combined in the first power combiner 107. A first channel fading emulator 108 emulating a change, an AWGN generator 110 generating additive white Gaussian noise (AWGN), an interference signal generator 109 generating an interference signal, and the AWGN generator 110 The first power for distributing the AWGN generated in the AWGN generated by the interference signal generator 109 and the AWGN generated by the AWGN generator 110 to the first and second power A second power combiner 112 that combines a divider 111, a power emulated in the first channel fading emulator 108, and a first power distributed in the first power divider 112, and the second power The combined power from the combiner 112 to the first to fourth mobile stations MS1-MS4, or A duplexer 113 for providing output power of the first to fourth mobile stations MS1 to MS4 to the receiving terminals 100c and 100d of the first and second base stations BTS1 and BTS2; A second power divider 114 for distributing the power provided from the first to fourth powers or combining the input first to fourth powers to the duplexer 113 and the second power divider ( Each of the first to fourth mobile stations MS1 to MS4 may be provided to the first to fourth mobile stations MS1 to MS4 by attenuating the first to fourth powers respectively distributed at 114 to a predetermined level of power, or each of the first to fourth mobile stations MS1 to MS4. Third to sixth variable attenuators 115-118 for attenuating the output power of the second power divider 114 and a second channel fading emulator emulating a channel change in the output power of the duplexer 113. 119, the power emulated in the second channel fading emulator 119 and the first power distribution A third power combiner 120 for combining the second power distributed in the 111 and the third power divider 121 for distributing the power coupled in the third power combiner 120 as the first and second power And a seventh variable attenuator 122 for attenuating the first power distributed by the third power divider 121 to a predetermined level of power, and a power attenuated by the seventh variable attenuator 122. A receiving end of the first base station (BTS1) by attenuating the fourth power divider 123 for distributing two powers and the first and second powers respectively distributed by the fourth power divider 123 to a predetermined level of power. Eighth and ninth variable attenuators 124 and 125 provided to 100c and a tenth variable attenuator 126 for attenuating the second power distributed by the third power divider 121 to a predetermined level of power. ), A fifth power divider 127 for distributing the power attenuated by the tenth variable attenuator 126 into first and second powers, and the fifth power divider. The eleventh and twelfth variable attenuators 128 for attenuating the first and second powers respectively distributed by the device 127 to a predetermined level of power and providing them to the receiving terminal 100d of the second base station BTS2. 129).
이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 IMT-2000시스템에서의 광대역 CDMA 신호용 채널 시뮬레이터의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the channel simulator for wideband CDMA signals in the IMT-2000 system according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
먼저, 제1 기지국(BTS1)의 송신단(100a)에서 출력된 출력 파워가 제1 방향성 결합기(101)를 거쳐서 터미네이터(102)에 고전력용 로드로 터미네이트(terminate)되고, 10dB 결합도로 커플링되어 제1 가변 감쇄기(103)에 제공되면, 상기 제1 가변 감쇄기(103)는 상기 제1 방향성 결합기(101)에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하게 된다.First, the output power output from the transmitting terminal 100a of the first base station BTS1 is terminated by the high power load to the terminator 102 via the first directional coupler 101 and coupled with a 10 dB coupling degree. When provided to the first variable attenuator 103, the first variable attenuator 103 attenuates the power coupled by the first directional coupler 101 to a predetermined level.
또한, 상기 제2 기지국(BTS2)의 송신단(100b)에서 출력된 출력 파워가 제2 방향성 결합기(104)를 거쳐서 터미네이터(105)에 고전력용 로드로 터미네이트되고, 10dB 결합도로 커플링되어 제2 가변 감쇄기(106)에 제공되면, 상기 제2 가변 감쇄기(106)는 상기 제2 방향성 결합기(102)에서 커플링된 전력을 소정 레벨로 감쇄하게 된다.In addition, the output power output from the transmitting terminal 100b of the second base station (BTS2) is terminated with a high power load to the terminator 105 via the second directional coupler 104, coupled with a 10 dB coupling degree to the second When provided to the variable attenuator 106, the second variable attenuator 106 attenuates the power coupled at the second directional coupler 102 to a predetermined level.
상기 제1,제2 가변 감쇄기(103),(106)는 컨트롤러(미도시)에서 GPIO 인터페이스를 통해 원격 제어되며, 각각의 제1,제2 가변 감쇄기(103),(106)로 각각의 출력 전력량을 조절해, 마치 각각 제1 내지 제4 단말기(MS1-MS4)들이 제1,제2 기지국(BTS1),(BTS2)에서 가까워지고 또는 멀어지는 상황을 가상으로 시뮬레이션을 할 수 있다.The first and second variable attenuators 103 and 106 are remotely controlled through a GPIO interface from a controller (not shown), and output to respective first and second variable attenuators 103 and 106. By adjusting the amount of power, it is possible to virtually simulate a situation in which the first to fourth terminals MS1 to MS4 are closer or farther away from the first and second base stations BTS1 and BTS2, respectively.
제1 전력 결합기(107)는 상기 제1,제2 가변 감쇄기(103),(106)에서 각각 감쇄된 전력을 결합하여 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)에 제공한다. 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)는 상기 제1 전력 결합기(107)에서 결합된 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하게 된다.The first power combiner 107 combines the power attenuated in the first and second variable attenuators 103 and 106 to provide the first channel fading emulator 108. The first channel fading emulator 108 emulates a channel change in the combined power at the first power combiner 107.
상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)는 실제 무선 환경과 유사하게 무선 채널의 변화를 에뮬레이션하며, 입력 전력을 채널 변화에 따라 페이딩을 포함하여 여러 가지 신호 효과 및 레벨로 변화시키는 기능을 가지고 있으며, 독립된 채널을 갖는다. 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)의 원격 프로그래밍은 장비에 내장된 GPIB 인터페이스에 의해 제어될 수 있다.The first channel fading emulator 108 emulates a change in a wireless channel similar to a real wireless environment, and has a function of changing input power into various signal effects and levels, including fading according to a channel change. Has a channel. Remote programming of the first channel fading emulator 108 may be controlled by a GPIB interface embedded in the equipment.
한편, AWGN 발생기(110)는 AWGN (Additive White Gaussian Noise)을 생성하게 된다. 상기 AWGN 발생기(110)는 순방향 및 역방향 채널에서 타 사용자 및 기지국에 의해 간섭 효과를 내기 위해 AWGN을 생성하는 장치이다. 이때, 생성되는 AWGN의 세기는 요구되는 C/N (Carrier to Noise), C/No (Carrier to Noise Density), C/I (Carrier to Interference) 및 Eb/No (Bit Energy to Noise Density)에 따라 설정된다. 또한 AWGN 생성기(110)는 외부의 CW 발생기(미도시)의 입력을 받아 원치 않는 또는 고의적인 간섭신호에 대한 영향도 살펴볼 수 있도록 되어 있다.On the other hand, the AWGN generator 110 generates AWGN (Additive White Gaussian Noise). The AWGN generator 110 is an apparatus for generating an AWGN to effect interference by other users and base stations in the forward and reverse channels. At this time, the strength of the generated AWGN according to the required C / N (Carrier to Noise), C / No (Carrier to Noise Density), C / I (Carrier to Interference) and Eb / No (Bit Energy to Noise Density) Is set. In addition, the AWGN generator 110 may receive an input of an external CW generator (not shown) to examine the influence on unwanted or intentional interference signals.
제1 전력 분배기(111)는 상기 AWGN 발생기(110)에서 발생된 AWGN을 제1,제2 전력으로 분배하고, 제2 전력 결합기(112)는 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기(112)에서 분배된 제1 전력을 결합하여 듀플렉서(113)를 거쳐서 제2 전력 분배기(114)에 제공한다.The first power divider 111 distributes the AWGN generated by the AWGN generator 110 to the first and second powers, and the second power combiner 112 emulates the power emulated by the first channel fading emulator 108. And the first power distributed by the first power divider 112 are combined and provided to the second power divider 114 via the duplexer 113.
상기 제2 전력 분배기(114)는 상기 듀플렉서(113)에서 제공된 전력을 제1 내지 제4 전력으로 분배하고, 제3 내지 제 6 가변 감쇄기(115-118)는 상기 제2 전력 분배기(114)에서 각각 분배된 제1 내지 제4 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하여 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)에 각각 제공한다.The second power divider 114 distributes the power provided by the duplexer 113 to the first to fourth powers, and the third to sixth variable attenuators 115-118 use the second power divider 114. Each of the distributed first to fourth powers is attenuated to a predetermined level of power and provided to the first to fourth mobile stations MS1 to MS4, respectively.
이때, 상기 이동국의 개수는 상기 제2 전력 분배기(114)의 포트 개수로 2개 이상의 어떤 구조로도 가능하다. 그리고, 상기 제3 내지 제6 가변 감쇄기(115-118)는 각각의 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)들에 대한 상대적인 신호 감쇄를 조절하여 기지국으로부터 단말기까지 거리의 원근을 시뮬레이션 할 수 있다.In this case, the number of mobile stations may be any structure of two or more as the number of ports of the second power divider 114. The third to sixth variable attenuators 115 to 118 may adjust the relative signal attenuation for each of the first to fourth mobile stations MS1 to MS4 to simulate the perspective of the distance from the base station to the terminal. .
한편, 상기 제1 내지 제4 이동국(MS1-MS4)의 출력 전력은 상기 제3 내지 제6 가변 감쇄기(115-118)를 거쳐서 각각 감쇄되어 상기 제2 전력 분배기(114)에 제공하고, 상기 제2 전력 분배기(114)는 상기 제3 내지 제6 가변 감쇄기(115-118)에서 제공된 전력들을 결합하여 상기 듀플렉서(113)를 거쳐서 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)에 제공한다.On the other hand, the output power of the first to fourth mobile stations MS1 to MS4 is attenuated through the third to sixth variable attenuators 115 to 118, respectively, and provided to the second power divider 114. The second power divider 114 combines the powers provided by the third to sixth variable attenuators 115-118 and provides them to the second channel fading emulator 119 via the duplexer 113.
상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)는 상기 듀플렉서(113)의 출력 전력의 채널 변화를 에뮬레이션하게 된다. 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)는 기 설명한 상기 제1 채널 페이딩 에뮬레이터(108)와 같은 동작을 수행하게 된다.The second channel fading emulator 119 emulates a channel change in the output power of the duplexer 113. The second channel fading emulator 119 performs the same operation as the first channel fading emulator 108 described above.
제3 전력 결합기(120)는 상기 제2 채널 페이딩 에뮬레이터(119)에서 에뮬레이션된 전력과 상기 제1 전력 분배기(111)에서 분배된 제2 전력을 결합하여 제3 전력 분배기(121)에 제공하게 된다.The third power combiner 120 combines the power emulated by the second channel fading emulator 119 and the second power distributed by the first power divider 111 to provide the third power divider 121. .
상기 제3 전력 분배기(121)는 상기 제3 전력 결합기(120)에서 결합된 전력을 제1,제2 전력으로 분배한 후, 제1 전력을 제7 가변 감쇄기(122)에 제공하고 제2 전력을 제10 가변 감쇄기(126)에 각각 제공한다.The third power divider 121 divides the power coupled from the third power combiner 120 into first and second powers, and then provides the first power to the seventh variable attenuator 122 and the second power. Are respectively provided to the tenth variable attenuators 126.
상기 제7 가변 감쇄기(122)는 상기 제3 전력 분배기(121)에서 분배된 제1 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하고, 제4 전력 분배기(123)는 상기 제7 가변 감쇄기(122)에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배하게 된다. 제8,제9 가변 감쇄기(124),(125)는 상기 제4 전력 분배기(123)에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 제1 기지국(BTS1)의 수신단(100c)의 수신포트(Rx1_A)(Rx1_B)에 각각 제공하게 된다.The seventh variable attenuator 122 attenuates the first power distributed by the third power divider 121 to a predetermined level of power, and the fourth power divider 123 attenuates the seventh variable attenuator 122. The distributed power to the first and second powers. The eighth and ninth variable attenuators 124 and 125 attenuate the first and second powers respectively distributed by the fourth power divider 123 to a predetermined level of power so as to reduce the power of the first base station BTS1. It is provided to the receiving port (Rx1_A) (Rx1_B) of the receiving end (100c), respectively.
그리고, 상기 제10 가변 감쇄기(126)는 상기 제3 전력 분배기(121)에서 분배된 제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 감쇄하고, 제5 전력 분배기(127)는 상기 제10 가변 감쇄기(126)에서 감쇄된 전력을 제1,제2 전력으로 분배한다. 제11,제12 가변 감쇄기(128),(129)는 상기 제5 전력 분배기(127)에서 각각 분배된 제1,제2 전력을 소정 레벨의 전력으로 각각 감쇄하여 상기 제2 기지국(BTS2)의 수신단(100d)의 수신포트(Rx2_A)(Rx2_B)에 각각 제공한다.In addition, the tenth variable attenuator 126 attenuates the second power distributed by the third power divider 121 to a predetermined level of power, and the fifth power divider 127 is the tenth variable attenuator 126. The power attenuated by the first and second power is distributed. The eleventh and twelfth variable attenuators 128 and 129 attenuate the first and second powers respectively distributed by the fifth power divider 127 to a predetermined level of power, respectively. It is provided to the receiving ports Rx2_A and Rx2_B of the receiving terminal 100d, respectively.
상기 제7 내지 제12 가변 감쇄기(122),(124-126),(128),(129)는, 기 설명한 바와 같이, 컨트롤러(미도시)에서 GPIO 인터페이스를 통해 원격 제어되며, 각각의 제7 내지 제12 가변 감쇄기(122),(124-126),(128),(129)로 각각의 출력 전력량을 조절해, 마치 각각 제1 내지 제4 단말기(MS1-MS4)들이 제1,제2 기지국(BTS1),(BTS2)에서 가까워지고 또는 멀어지는 상황을 가상으로 시뮬레이션을 할 수 있다.The seventh to twelfth variable attenuators 122, 124-126, 128, and 129 are remotely controlled through a GPIO interface in a controller (not shown), as described above, The twelfth variable attenuators 122, 124-126, 128, and 129 adjust the amount of output power, so that the first to fourth terminals MS1 to MS4 are the first and second, respectively. It is possible to virtually simulate a situation in which the base station BTS1 or BTS2 is getting closer or farther away.
그리고, 상기 제1 기지국(BTS1)의 수신단(100c) 및 상기 제2 기지국(BTS2)의 수신단(100d)은 공간 다이버시티를 이용하므로 각 제1,제2 기지국(BTS1),(BTS2) 마다 2개의 입력이 있으며, 각각은 서로 다른 가변 감쇄기(124),(125),(128),(129)에 의해서 제어되므로, 입력 전력을 상황에 따라 달리 줄 수 있다.In addition, since the receiving end 100c of the first base station BTS1 and the receiving end 100d of the second base station BTS2 use spatial diversity, each of the first and second base stations BTS1 and BTS2 has two values. There are three inputs, each controlled by different variable attenuators 124, 125, 128, and 129, so that the input power can be changed according to the situation.
이와 같은 본 발명은 현재 개발중인 차세대 이동통신용 주파수인 IMT-2000 시스템용 주파수 대역에서 사용 가능하도록 개발되었으며, 다중의 기지국 및 이동국을 듀플렉서, 전력 결합기 또는 전력 분리기로 묶어 사용 가능하도록 구현하여, 이동국이 이동에 따른 채널의 여러 가지 변화 상황 및 기지국간의 소프트/하드 핸드오프기능과 섹터간의 소프터 핸드오프 기능을 시험할 수 있는 효과가 있다.The present invention has been developed to be used in the frequency band for the IMT-2000 system, which is currently being developed for the next generation mobile communication frequency, and implemented by enabling the mobile station to bundle and use multiple base stations and mobile stations as duplexers, power combiners or power separators. It is possible to test various changes of channel according to movement, soft / hard handoff function between base stations and softer handoff function between sectors.
또한, 본 발명은 광대역 CDMA신호를 이용해 통신하는 통신시스템의 기지국과 이동국간의 가상의 무선 통신망을 형성하여 제품 개발시 여러 가지 간섭 및 왜곡신호에 대한 무선 접속 성능을 실제 공기중으로 신호를 쏘아 보내지 않고도 시뮬레이션을 통해 정확한 성능의 예측을 할 수 있도록 하여 시스템 개발 기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention forms a virtual wireless communication network between a base station and a mobile station of a communication system that communicates using a wideband CDMA signal to simulate the wireless connection performance of various interference and distortion signals without actually sending a signal into the air during product development Through this, accurate performance prediction can be made, which shortens the system development period.
즉, 본 발명은 단기간의 개발이 용이하도록 하드웨어 장비는 기존시장에서 구할 수 있는 상용 측정장비(COTS)와 부품을 최대한 이용하여 개발 기간과 비용 및 위험도를 크게 단축하였으며, 소프트웨어는 내셔날 인스트루먼트사의 LabVIEW 소프트웨어를 이용해 유저 인터페이스를 GUI 형태로 구현하여, 모든 계측장비와 부픔을 빠르고 쉽게 자동 제어할 수 있도록 하여 휴먼 에레에 의한 오동작 및 파손을 최소화한 효과가 있다.That is, the present invention greatly shortens the development period, cost, and risk by utilizing the commercial measuring equipment (COTS) and components that are available in the existing market, so that the hardware equipment can be easily developed in a short time, and the software is LabVIEW software of National Instruments. By implementing the user interface in the form of a GUI, all measurement equipment and parts can be automatically and automatically controlled to minimize the malfunction and damage caused by human ereh.
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